Câu hỏi luyện tập trang 22 Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều: Lắp đặt các dụng cụ như hình 3.5, chiếu tia sáng đi từ không khí vào bản bán trụ...

1. Lắp đặt các dụng cụ như hình 3.5, chiếu tia sáng đi từ không khí vào bản bán trụ, tăng dần góc tới từ 0° đến 90°. Hãy cho biết có xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần hay không?

2. Tính góc tới hạn khi chiếu tia sáng đi từ nước ra không khí. Biết chiết suất của nước là n = 1,33. Với góc tới hạn tính được, em hãy thực hiện thí nghiệm kiểm tra điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần với hai môi trường nước và không khí.

Hướng dẫn giải :

1. Sử dụng kiến thức cung cấp trong sách giáo khoa trang 22 Khoa học tự nhiên 9 – và lắp đặt thí nghiệm tương ứng.

2. Sử dụng công thức tính giá trị góc giới hạn\(\sin {i_{th}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\), và thực hiện thí nghiệm kiểm tra điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần với hai môi trường nước và không khí.

Lời giải chi tiết :

1. Trong thí nghiệm trên, ban đầu ta quan sát thấy cả tia phản xạ và tia khúc xạ. Khi tăng dần góc tới từ 0° đến 90°, tia khúc xạ mờ dần, tia phản xạ sáng dần. Khi góc tới lớn hơn một giá trị nào đó thì ta chỉ thấy tia phản xạ. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần.

2.

Truyền từ nước ra không khí => n₁ = n = 1,33; n₂ = 1

- Góc giới hạn\(\sin {i_{th}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{1}{{1,33}} \approx 0,75 = > {i_{th}} = \arcsin (0,75) \approx 48^\circ 35’\)

- Thực hiện thí nghiệm kiểm tra điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần với hai môi trường nước và không khí:

+ Truyền từ môi trường nước sang môi trường không khí

+ Góc tới bằng hoặc lớn hơn góc \(48^\circ 35’\)